Post on 12-Jul-2016
description
LANGKAH KERJA MESIN 2 TAK
Di dunia otomotif, dikenal beberapa teknologi mesin sumber tenaga kendaraan
berbahan bakar bensin, yaitu 2 tak (dua langkah) dan 4 tak (empat langkah). Namun
sejak dua dekade terakhir ini, beberapa negara maju telah menetapkan pembatasan
penggunaan mesin 2 tak. Bahkan AS telah melarang penjualan sepeda motor 2 tak
yang berkapasitas mesin 100cc ke atas sejak tahun 1985. Yang menarik untuk
diketahui adalah seberapa besar perbedaan tingkat polutsi dari kedua teknologi mesin
berbahan bakar bensin itu. Sebab, sebenarnya baik 2 langkah maupun 4 langkah,
sebenarnya tidak benar-benar bersih dari gas polutan. Sebagai sistem yang membakar
bensin pasti mengeluarkan sisa pembakaran. Menurut catatan, Bank Dunia pernah
mengadakan penelitian pada tahun 2001 hasil Penelitian Jitendra Shah dan N.
Harshadeep mencatat sepeda motor 2 tak merupakan penghasil emisi gas buang yang
lebih tinggi dibanding empat tak. Data survei yang dilakukan pada beberapa negara
Asia itu menunjukkan sepeda motor 2tak menyumbang emisi hidrocarbon (HC) 5
gr/km. Sedangkan kendaraan roda dua yang memakai mesin 4-tak jauh lebih rendah,
yaitu di bawah 1 gr/kg. Hasil yang senada pun tampak pada faktor emisi PM10. Bila
sepeda motor 4 langkah hanya menghasilkan partikel di bawah 0,1 gr/km, maka
sebaliknya mesin 2-tak menghasilkan emisi yang besarnya mencapai 0,5 gr/km.
Penyebab dari perbedaan sisa emisi gas buang ini adalah desain ruang bakar dan cara
kerja dari masing-masing mesin. Rancangan mesin 4 langkah lebih kompleks
dibandingkan mesin 2 langkah. Itu dibuktikan dengan pergerakan poros engkolnya
untuk menghasilkan satu tenaga adalah 2 kali putaran. Sedangkan 2 tak cukup 1
putaran saja. Mesin 4 tak, dilengkapi dengan katup pada masing-masing sistem
pasokan bahan bakar dan pembuangan gas buang, sehingga hampir tidak ada
campuran udara dan bensin yang terbuang percuma ke saluran gas pembuangan
(knalpot).
A. MESIN 2 TAK
Pada prinsipnya motor bakar 2 langkah (2 tak) melakukan siklus Otto hanya
dalam dua langkah piston atau satu putaran poros engkol. Penemuan motor bakar 2
tak yang sukses oleh Sir Dougald Clerk tahun 1876. Jika mesin 4 tak memerlukan 2
putaran crankshaft dalam satu siklus kerjanya, maka untuk mesin 2-tak hanya
memerlukan satu putaran saja. Hal ini berarti dalam satu siklus kerja 2 tak hanya
terdiri dari 1 kali gerakan naik dan 1 gerakan turun dari piston saja. Desain dari ruang
bakar mesin 2 tak memungkinkan terjadunya hal semacam itu. Ketika piston naik
menuju TMA untuk melakukan kompresi maka katup hisap terbuka dan masuklah
campuran bahan bakar dan udara, sehingga dalam satu gerakan piston dari TMB ke
TMA menjalankan dua langkah sekaligus yaitu kompresi dan isap. Pada saat sesaat
sebelum piston mencapai TMA maka busi menyala, gas campuran meledak dan
memaksa piston kembali bergerak ke bawah menuju TMB. Gerakan piston yang ini
disebut langkah ekspansi. Namun sembari piston melakukan langkah ekspansi atau
usaha, sesungguhnya juga melakukan langkah buang melalui katup buang (sisi kanan
dinding silinder pada gambar). Hal ini bisa terjadi karena gas hasil pembakaran
terdorong keluar akibat campuran bahan bakar dan udara baru yang juga masuk dari
sisi kiri dinding silinder.
Langkah Masuk (Intake)
Campuran bahan bakar dan udara dihisap masuk ke dalam rumah engkol akibat
tekanan vakum yang terjadi pada saat piston bergerak ke atas.
Langkah Penyaluran (Transfer/Exhaust)
Pada saat mendekati posisi titik mati bawah, saluran masuk terbuka dan campuran
bahan bakar dan udara masuk ke dalam silinder. Pada saat yang sama masuknya
campuran bahan bakar dan udara tersebut mendorong sisa hasil pembakaran keluar
melalui saluran pengeluaran pada sisi yang berlawanan dari lubang pemasukan.
Langkah Tekan (Compression)
Selanjutnya piston bergerak ke atas dan menekan campuran bahan bakar dan udara.
(pada saat yang sama terjadi langkah masuk yang berikutnya di bagian bawah piston).
Langkah Tenaga (Power)
Pada saat pendekati posisi titik mati atas busi akan menyala dan menyundut
campuran bahan bakar dan udara sehingga terjadi ledakan yang mendorong piston ke
bawah.
Mesin 2 tak harus memakai oli pelumas samping selain pelumas mesin sudah
jelas, karena model kerja yang seperti ini membuat tenaga yang dihasilkan lebih
besar. Perbandingannya pada mesin 4 tak dalam 2 kali putaran crankcase = 1 x kerja
sedangkan untuk 2 tak 2 kali putaran crankcase = 2 x kerja. Karena itu dibutuhkan
pelumas yang lebih, sebab putaran yang dihasilkan lebih cepat. Hal ini juga
menjawab kenapa mesin 2 tak lebih berisik, boros bahan bakar, menghasilkan asap
putih dari knalpotnya, tetapi unggul dalam kecepatan dibandingkan mesin 4 tak.
Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih
panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head-nya juga berbeda,
piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa
keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang
berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan
campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.
Perbedaan yang lain juga terdapat pada bentuk fisik pistonnya. Piston 2 tak lebih
panjang dibanding piston 4 tak. Selain itu bentuk piston head-nya juga berbeda,
piston 2 tak memiliki semacam kubah untuk memuluskan gas buang untuk bisa
keluar sedangkan 4 tak tidak. Piston 2 tak juga memiliki slot lubang yang
berhubungan dengan reed valve yang berhubungan dengan cara kerja masukan
campuran bahan bakar – udara ke ruang bakar.
B. KEUNTUNGAN MESIN 4 TAK DENGAN MESIN 2 TAK
Mesin 4 TAK
a. Keuntungan
- Karena proses pemasukan, kompresi, kerja, dan buang prosesnya berdiri
sendiri-sendiri sehingga lebih presisi, efisien dan stabil, jarak putaran dari
rendah ke tinggi lebih lebar (500- 10000 rpm).
- Kerugian langkah karena tekanan balik lebih kecil dibanding mesin dua langkah
sehingga pemakaian bahan bakar lebih hemat.
- Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat didinginkan oleh
sirkulasi oli.
- Langkah pemasukan dan buang panjang sehingga efisiensi lebih pemasukan dan
tekanan efektif rata-rata lebih baik.
- Panas mesin lebih rendah dibanding mesin dua langkah
b. Kerugian
- Komponen dan mekanisme gerak klep lebih banyak, sehingga perawatan lebih
sulit
- Suara mekanis lebih gaduh Langkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros
engkol, sehingga keseimbangan putar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih
dari satu dan sebagai peredam getaran.
c. Ciri-ciri umum 4 TAK
- Gas buang tidak berwarna (kecuali ada kerusakan)
- Bahan bakar lebih irit
- Menggunakan satu minyak pelumas untuk melumasi ruang engkol, piston,
dinding silinder dan transmisi
B. MESIN 2 TAK
a. Keuntungan
a. Proses pembakaran terjadi setiap putaran poros engkol, sehingga putaran
poros engkol lebih halus untuk itu putaran lebih rata.
b. Tidak memerlukan klep, komponen part lebih sedikit, perawatan lebih
mudah dan relative murah
c. Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga
menghasilkan gerakan yang halus
d. Bila dibandingkan dengan mesin empat langkah dalam kapasitas yang
sama, tenaga yang dihasilkan lebih besar
e. Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehingga tenaga lebih besar
b. Kerugian
Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkah
tekanan kembali gas buang lebih tinggi Karena pada bagian silinder terdapat lubang-
lubang, timbul gesekan antara ring piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih
cepat aus. Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka akan mudah
timbul panas
a. Putaran rendah sulit diperoleh
b. Konsumsi pelumas lebih banyak
Ciri-ciri umum 2 TAK
1. Sistem pelumasannya dicampurkan kedalam bensin maka gas buang mesin dua
langkah bewarna putih
2. Suara mesin lebih halus karena setiap dua langkah terjadi satu kali pembakaran
bensin
3. Pemakaian bahan bakar lebih boros
4. Menggunakan dua fungsi pelumasan yaitu untuk melumasi ruang engkol, piston,
dan dinding silinder serta untuk melumasi transmisi.
5. Memiliki dua buah ring piston, yaitu ring kompresi pertama dan ring kompresi
kedua
MAKALAH
ENERGI DAN MESIN PERTANIAN
MESIN DUA TAK
Disusun Oleh :
Anggun Agustya P
14/369301/TP/11097
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2015